อิเล็กโตรโฟรีซิสเป็นเครื่องมือที่ใช้กันมากที่สุดในอณูชีววิทยา มันถูกใช้เพื่อแยกกรดนิวคลีอิก Electroporation เป็นกระบวนการที่กรดนิวคลีอิกถูกแยกออกตามขนาด ในอิเล็กโตรโฟรีซิสจะใช้เจล Wells ผลิตขึ้นในเจลซึ่งบรรจุตัวอย่างกรดนิวคลีอิก กระแสไฟฟ้าจะถูกส่งผ่านและขึ้นอยู่กับขนาดของกรดนิวคลีอิกที่เคลื่อนที่ในเจล ช่วยในการหาปริมาณ แยก และทำให้กรดนิวคลีอิกบริสุทธิ์
Agarose กับ Polyacrylamide
ความแตกต่างระหว่าง Agarose และ polyacrylamide คือ agarose ใช้เพื่อแยกชิ้นส่วน DNA ขนาดใหญ่ แต่ polyacrylamide gel ใช้เพื่อแยกโปรตีนที่สั้นกว่าและชิ้นส่วนกรดนิวคลีอิก Agarose ถูกเทในแนวนอนในขณะที่โพลีอะคริลาไมด์ถูกเทในแนวตั้ง Agarose สามารถให้ความร้อนและเทในแนวนอนได้ แต่จะแตกง่าย ดังนั้นต้องจัดการอย่างระมัดระวัง
เจล Agarose มักใช้เพื่อเรียกใช้อิเล็กโตรโฟรีซิส เนื่องจากช่วยในการแยกกรดนิวคลีอิกตามขนาด จึงใช้เพื่อระบุตัวอย่าง DNA หรือ RNA ที่ไม่รู้จัก ที่นี่ใช้บันไดที่มีขนาดที่รู้จักและแถบของนิวเคลียสที่ไม่รู้จักถูกเปรียบเทียบกับบันไดและระบุขนาด
โพลีอะคริลาไมด์เจลอิเล็กโตรโฟรีซิสเรียกว่า PAGE มักใช้เพื่อแยกโปรตีนตามขนาด อิเล็กโตรโฟรีซิสนี้ทำงานบนหลักการที่ว่าตัวอย่างโปรตีนที่มีประจุหรือกรดนิวคลีอิกจะเคลื่อนตัวผ่านเจลเมื่อมีการให้สนามไฟฟ้า เนื่องจากการเคลื่อนที่ของโมเลกุลชีวภาพจะเปลี่ยนแปลงไปตามขนาดและประจุ ตัวอย่างที่ใช้ต้องได้รับการปฏิบัติเพื่อให้ได้ประจุที่สม่ำเสมอเพื่อให้การเคลื่อนย้ายขึ้นอยู่กับขนาดโดยพื้นฐาน
ตารางเปรียบเทียบระหว่าง Agarose และ Polyacrylamide
| พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ | Agarose | โพลีอะคริลาไมด์ |
| ความเป็นพิษ | ไม่เป็นพิษ | เป็นพิษเล็กน้อย |
| ขนาดรูขุมขน | รูขุมขนกว้าง | รูขุมขนเล็กลง |
| ใช้ | เจลอะกาโรสส่วนใหญ่จะใช้เพื่อแยก DNA และ RNA | เจลโพลีอะคริลาไมด์ใช้ในการแยกโปรตีนและหาปริมาณ |
| ตำแหน่งเทเจล | ตำแหน่งแนวนอน | ตำแหน่งแนวตั้ง |
| ย้อม | เอทิเดียมโบรไมด์ | โบรโมฟีนอล บลู |
| นำกลับมาใช้ใหม่ | Agarose สามารถละลายและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ | ปกติไม่นำกลับมาใช้ใหม่ |
Agarose คืออะไร?
Agarose เป็นชีวโมเลกุลที่ใช้ในการสร้างเจลซึ่งเป็นเมทริกซ์สามมิติที่มีรูพรุนและช่อง เมทริกซ์สามมิติถูกยึดไว้ด้วยกันโดยพันธะไฮโดรเจน เนื่องจากมีพันธะไฮโดรเจน โครงสร้างเมทริกซ์จึงสามารถแปลงสภาพได้ง่ายโดยการให้ความร้อน ชีวโมเลกุลตัวอย่างเคลื่อนผ่านรูพรุน
อุณหภูมิหลอมเหลวของวุ้นอยู่ที่ 85-95 องศาเซลเซียส และอุณหภูมิที่ก่อเจลอยู่ที่ 35-42 องศาเซลเซียส เจล Agarose ทำโดยผสม agarose กับน้ำแล้วละลาย จากนั้นเทลงในแม่พิมพ์ที่วางหวีในแนวนอน Agarose เย็นลงและก่อตัวเป็นเจล หวีออกจากบ่อน้ำที่สามารถบรรจุตัวอย่างได้
เจล Agarose ที่มีความเข้มข้นต่ำมีแนวโน้มที่จะแตกหัก จึงต้องจัดการอย่างระมัดระวัง Agarose สามารถใช้แยก DNA และ RNA ได้ รูขุมขนในเจล agarose นั้นใหญ่กว่ามากสำหรับแบคทีเรียที่จะเข้าไป Agarose เป็นพอลิเมอร์ที่มีหมู่ไพรูเวทและซัลเฟต เนื่องจากหมู่เหล่านี้มีประจุลบ จึงทำให้น้ำไหลไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของ DNA
สารย้อมเอทิเดียมโบรไมด์ใช้ย้อม DNA ซึ่งจะเปลี่ยนขนาดและประจุของตัวอย่าง สารละลายบัฟเฟอร์ถูกเทลงในการตั้งค่าและกระแสไฟจะถูกส่งผ่าน ซึ่งทำให้ตัวอย่างเคลื่อนผ่านเจล agarose และเกิดเป็นแถบ
โพลีอะคริลาไมด์คืออะไร?
โพลีอะคริลาไมด์เป็นโพลีเมอร์เชิงเส้นสังเคราะห์ที่ประกอบด้วยอะคริลาไมด์และกรดอะคริลิก โพลีอะคริลาไมด์ดูดซับน้ำอย่างแข็งขันและก่อตัวเป็นซอฟเจล เป็นหนึ่งในเจลที่ใช้ในอิเล็กโตรโฟรีซิส โปรตีนและกรดนิวคลีอิกสามารถหาปริมาณได้ในเจลพอลิอะคริลาไมด์โดยพิจารณาจากความคล่องตัวของอิเล็กโตรโฟเรติก
เจลโพลีอะคริลาไมด์ที่ทำโดยอะคริลาไมด์ไฮเดรชั่นนั้นดีเนื่องจากขนาดรูพรุนสามารถควบคุมได้ขึ้นอยู่กับความชุ่มชื้น เจลที่มีขนาดรูพรุนเล็กมีประสิทธิภาพในการตรวจโมเลกุลที่มีขนาดเล็กกว่า โมเลกุลที่ใหญ่กว่าไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านรูพรุนขนาดเล็กและดักจับในขณะที่โมเลกุลที่เล็กกว่าจะเคลื่อนที่ผ่านรูพรุนและสร้างแถบได้ง่าย
เจลโพลีอะคริลาไมด์ส่วนใหญ่นิยมใช้ในการทดลอง SDS PAGE SDS PAGE ขยายตัวเป็น Sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis ใช้เพื่อแยกตัวอย่างโปรตีนตามขนาด โซเดียมโดเดซิลซัลเฟตเป็นสารซักฟอกและจับกับโมเลกุลโปรตีน เมื่อจับกับโปรตีน ผงซักฟอกนี้จะทำลายโครงสร้างรองและโครงสร้างของโปรตีน และทำให้เป็นสายโซ่โพลีเปปไทด์เชิงเส้น พอลิเปปไทด์เชิงเส้นนี้มีประจุลบและเคลื่อนที่ไปยังแอโนดเมื่ออยู่ภายใต้สนามไฟฟ้า ในที่นี้ระยะทางที่โมเลกุลเดินทางนั้นแปรผกผันกับล็อกของน้ำหนักโมเลกุล นอกจากนี้ยังใช้เพื่อตรวจสอบตัวอย่างกรดนิวคลีอิกที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ
ความแตกต่างหลักระหว่าง Agarose และ Polyacrylamide
บทสรุป
Agarose และ polyacrylamide เป็นโพลีเมอร์สองชนิดที่แตกต่างกัน พวกมันต่างกันทางเคมี แม้ว่าทั้งสองจะใช้สำหรับอิเล็กโตรโฟรีซิส แต่ก็ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันสองประการ Agarose มีรูพรุนขนาดใหญ่และใช้เพื่อแยกโมเลกุลกรดนิวคลีอิกที่มีขนาดใหญ่กว่า เช่น DNA และ RNA โพลีอะคริลาไมด์มีรูพรุนขนาดเล็กกว่าและใช้เพื่อแยกและหาปริมาณโปรตีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลน้อยกว่า
สารประกอบทั้งสองนี้มีจุดประสงค์ที่แตกต่างกันและมีประโยชน์มากในด้านอณูชีววิทยา นอกจากอณูชีววิทยาแล้ว ยังใช้ในด้านอื่นๆ อีกมากมาย เนื่องจากเจลเหล่านี้ช่วยในการหาปริมาณกรดนิวคลีอิกและโปรตีน จึงมีการใช้งานในด้านการแพทย์และนิติวิทยาศาสตร์
